Esame di INFORMATICA - Colitta · 2007-01-18 · 1 Università di L’Aquila Facoltà di...

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Università di L’AquilaFacoltà di Biotecnologie

Esame di INFORMATICA

Lezione 6

Informatica (2°canale) A.A. 2006/07 Andrea Colitta

COS’E’ UNA RETE

� Una rete informatica è un insieme di PC e di altri dispositivi che sono collegati tra lorotramite cavi oppure senza fili (wireless ).

� Il sistema consente a questi dispositivi di comunicare tra loro e di condividere informazioni e risorse .Le reti possono avere dimensioni differenti ed è possibile ospitarle in una sede singola oppure dislocarle in tutto il mondo.

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COMPONENTI DI UNA RETE� i terminali : pc usati per accedere

alla rete e richiedere informazioni

� la linea di trasmissione : mezzo su cui viaggiano le informazioni

� i nodi : computer o dispositivi che indirizzano i terminali verso i computer host

� gli host : i computer che contengono le informazioni e restituiscono i dati ai terminali

TERMINALETERMINALE

NODONODO

HOSTHOST


Tecnologia di trasmissione

Struttura e tipologia dei collegamenti fra i sistemi che sono inseriti nella rete

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TECNOLOGIA DI TRASMISSIONE

� BROADCAST punto-multipunto sono dotate di un unico "canale" di comunicazione che è condiviso da tutti gli elaboratori. Brevi messaggi (spesso chiamati pacchetti ) inviati da un elaboratore sono ricevuti da tutti gli altri elaboratori. Un indirizzo all'interno del pacchetto specifica il destinatario.


TECNOLOGIA DI TRASMISSIONE: BROADCAST

Rete

Elaboratori

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Elaboratore

Connessione

Pacchetto

TECNOLOGIA DI TRASMISSIONE: PUNTO-PUNTO


CLASSIFICAZIONE DELLE RETI

� LAN (Local Area Network) coprono una distanza tra quella di un ufficio a quella di una struttura aziendale

� MAN (Metropolitan Area Network) estensione della LAN in ambito urbano

� WAN (Wide Area Network) da una città all’intero pianeta

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I computer in rete

� Host : sistema di elaborazione dei dati destinato ad essere centro di distribuzione di informazioni per gli utenti (server di rete nelle reti locali)

� Client : sistema connesso in rete che utilizza i servizi di rete messi a disposizione dagli host


TOPOLOGIA DI UNA RETE

� DISPOSIZIONE FISICA dei computer e di tutti gli apparati che compongono la rete

� Stabilire la topologia significa progettare la configurazione e l’ubicazione dei componenti della rete stessa

� Esistono vari tipi di topologie

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TOPOLOGIA DI UNA RETE

I parametri più importanti sono:

� Il numero dei nodinodi

� Il numero dei canali canali trasmissivitrasmissivi

� La ridondanzaridondanza (più strade alternative per destinazione)


Consiste di un singolo cavo (chiamato dorsaleo segmento ) che connette in modo lineare tutti i computer. I dati sono inviati a tutti i computer come segnali elettronici e vengono accettati solo dal computer il cui indirizzo è contenuto nel segnale di origine.

TOPOLOGIA A BUS

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� Un solo pc alla volta può usare la rete

� E’ una tipologia di rete passiva : i computer ascoltano i dati trasmessi sulla rete, ma non intervengono nello spostamento di dati da un computer a quello successivo.

� I dati viaggiano da una parte all’altra della dorsale

� terminatore

TOPOLOGIA A BUS: PRO E CONTRO


TOPOLOGIA AD ANELLO

I computer sono connessi tramite un unico cavocircolare privo di terminatori .I segnali sono inviati in senso orario lungo il circuito chiuso passando attraverso ciascun computer che funge da ripetitore e ritrasmette il segnale potenziato al computer successivo: si tratta quindi di una tipologia attiva , a differenza di quella a bus.

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TOPOLOGIA A STELLA

� I computer sono connessi ad un componente centrale chiamato Hub .

� I dati sono inviati dal computer trasmittente attraverso l’Hub a tutti i computer della rete.

Hub


TOPOLOGIA A STELLA: PRO E CONTRO

� Elevata quantità di cavi in una rete di grandi dimensioni.

� In caso di interruzione di uno dei cavi di connessione di un computer all’Hub, solo quel computer verràisolato dalla rete.

� In caso di mancato funzionamentodell’Hub , saranno interrotte tutte le attività di rete. Tra i vantaggi dell’Hub ci sono l’espandibilità(basta collegare un altro Huball’Hub iniziale), controllocentralizzato del traffico sulla rete in base a led luminosi che permettono di diagnosticare se quel ramo della rete è funzionante.

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ANELLO A STELLA & BUS A STELLA


Le topologie MISTE

collegamento a stella


collegamento ad ANELLO


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SCHEDA DI RETE

� Esistono schede di rete che utilizzano il bus ISA oppure PCI.

� Per il bus ISA: schede 10 Mbps (mega bit per secondo )

� Per il bus PCI: schede 10/100 Mbps o solo 100 Mbps,quindi molto più veloci nel trasferire i dati.

� Tipo di connettore.

� Nella figura seguente è rappresentata una scheda di rete con bus ISA e doppio connettore di uscita (BNC, RJ45).


SCHEDA DI RETE

� Ethernet 10mbps� Fast Ethernet 100mbps

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HUB� sono semplici apparecchiature che collegano fra loro

gruppi di utenti. � Ogni pacchetto di dati proveniente da un qualsiasi PC

viene ricevuto dall'hub su una porta e trasmesso a tutte le altre. Tutti i PC possono essere collegati a un hub o a una serie ("stack") di hub che si trovano nello stesso "segmento" e che condividono la stessa larghezza di banda. Se il numero di utenti su un segmento aumenta, essi si devono dividere la larghezza di banda assegnata a quel determinato segmento.


Funzioni di un hub� ripetere i messaggi; � rilevare un errore e non ritrasmetterlo; � assorbire e non ritrasmettere i frammenti di dati

generati da una collisione; � escludere le stazioni guaste; � estendere l'impianto di cablaggio agganciandogli

LAN con topologia a bus; � circoscrivere i problemi di una rete isolandola; � essere programmato da una stazione che può

assumere il ruolo di server.

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SWITCH

� sono più intelligenti degli hub e offrono una larghezza di banda dedicata più grande.

� Uno switch invia i pacchetti di dati alle porte specifiche dei destinatari, sulla base delle informazioni contenute nell'header di ogni pacchetto.

� Per isolare la trasmissione dalle altre porte, lo switchstabilisce una connessione temporanea tra la sorgente e il punto di destinazione, chiudendola al termine del collegamento.


ROUTER

� ancora più intelligenti di hub e switch, i routerutilizzano un "indirizzo " di pacchetto più completo per determinare il router o il pc che deve ricevere il pacchetto. basandosi su una mappa di rete denominata "tabella di routing ", i router possono fare in modo che i pacchetti raggiungano le loro destinazioni attraverso i percorsi più idonei. se cade la connessione tra due router, per non bloccare il traffico, il router sorgente può creare un percorso alternativo.

� i router definiscono anche i collegamenti tra reti che utilizzano linguaggi diversi o, in termini tecnici, "protocolli " diversi.

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SOLIDISOLIDI

HERTZIANIHERTZIANI

in ramein rame

DOPPINO DOPPINO TELEFONICOTELEFONICO

CAVO CAVO COASSIALECOASSIALE

FIBREFIBREOTTICHEOTTICHE

PONTI RADIOPONTI RADIO SATELLLITISATELLLITI

RADIORADIO

MEZZI TRASMISSIVI


MEZZI TRASMISSIVI SOLIDI

� DOPPINO TELEFONICO (impulsi elettrici)� CAVO COASSIALE (impulsi elettrici)

� USB (impulsi elettrici)� FIBRA OTTICA (impulsi luminosi)

Ogni tipo di cavo possiede caratteristiche proprie:

�LUNGHEZZA�IMPEDENZA��NUMERONUMERO MASSIMO DI HOST CHE POSSONO ESSERE CONNESSI

�ALTRE…

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DOPPINO TELEFONICO 10BASE-T

� Sono formati da 8 FILI intrecciati fra di loro in modo da formare 4 COPPIE (twisted pair )

� La topologia che meglio si adatta a questo cavo èquello a STELLA in quanto possono essere solo DUE gli host collegati al singolo elemento.



� UTP (Unshielded Twisted Pair) : � non schermato;� 8 diverse categorie;� NON RAGGIUNGE GRANDI DISTANZE;

� fra stazione ed hub non devono esserci più di 100 m

� STP (Shielded Twisted Pair ):� Scermato;� fra stazione ed hub non devono esserci più di 200 m

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CAVO COASSIALE

� ALTRO COMUNE MEZZO DI TRASMISSIONE; OFFRE UN MIGLIOR ISOLAMENTO RISPETTO AL DOPPINO E QUINDI CONSENTE VELOCITÀ DI TRASMISSIONE MAGGIORI SU DISTANZE SUPERIORI.

� E’ COSTITUITO DA UN CONDUTTORECENTRALE IN RAME CIRCONDATO DA UNO STRATO ISOLANTE ALL'ESTERNO DEL QUALE VI È UNA CALZA METALLICA.

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C o n d u t to r e d i r a m e

S tr a t o is o la n t e

C a lz a m e t a l l ic a

R iv e s t im e n to e s te r n o

CAVO COASSIALE


CAVO USB

� fornisce una larghezza di banda di 12 mbpse una distanza massima del segnale di 5 m. poco adatta per implementare una rete.

� adatto per collegare mouse e altre periferiche alle singole postazioni

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CAVI IN FIBRE OTTICHE� Trasmettono IMPULSI

LUMINOSI che consentono il trasporto dei dati LUNGHEDISTANZE con velocità che si avvicina a quella della luce

� Sono fatte di un sottilissimocilindro centrale in vetro , (core ) circondato da uno strato esterno (cladding ) di vetro avente un diverso indice di rifrazione e da una guaina protettiva. Sono quindi raggruppate insieme in una guaina contenitriceesterna


Core CladdingRivestimento

Guaina esterna

FIBRA OTTICA

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FIBRA OTTICA

� Le fibre ottiche sfruttano il principio della deviazione che un raggio di luce subisce quando attraversa il confine fra due materiali diversi (core e cladding nel caso delle fibre). La deviazione dipende dagli indici di rifrazione dei due materiali. Oltre un certo angolo, il raggio rimane intrappolato all'interno del materiale.

� È raggiungibile una velocità di trasmissione dell’ordine del TBPS (migliaia di GBPS) con un bassissimo tassi di errore


Silicio

Aria

Cladding

Core

DEVIAZIONE DEL RAGGIO LUMINOSO

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RETI WIRELESS (Wireless Fidelity )

� Le onde elettromagnetiche, create dal movimento degli elettroni, viaggiano nello spazio (anche vuoto) alla velocità della luce e possono indurre una corrente in un dispositivo ricevente (antenna ) anche molto distante.


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PAUSA

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